Influencia de la invasión de Ligustrum lucidum sobre los factores reguladores de la descomposición de hojarasca en el pedemonte de las Yungas de Tucumán, Argentina

Abstract

La invasión por especies exóticas puede alterar procesos ecosistémicos como la descomposición y el reciclado de carbono y nutrientes. En el bosque subtropical húmedo del noroeste de Argentina, gran porcentaje de los bosques secundarios están dominados por la especie exótica invasora Ligustrum lucidum (“ligustro”). El objetivo general de esta tesis fue analizar la influencia de la invasión del ligustro sobre los reguladores de la descomposición en bosques secundarios del pedemonte de la Sierra de San Javier, Tucumán, Argentina. Se evaluó si la descomponibilidad y la calidad difieren entre ligustro y las especies nativas y el resto de las exóticas abundantes, entre el conjunto de especies nativas y el conjunto de especies exóticas y entre las mezclas de hojarasca de bosques de ligustro y bosques nativos (Capítulo II). Luego, se evaluó el ambiente local de descomposición de bosques de ligustro y nativos, la descomposición de un sustrato común y su asociación con variables del ambiente local y se comparó la descomposición in situ de las mezclas producidas por ambos tipos de bosque y su asociación con la descomposición del sustrato común y con la descomponibilidad de las mezclas (Capítulo III). Conjuntamente, se analizó la contribución relativa de la meso y macrofauna en la descomposición in situ de las mezclas de hojarasca de bosques nativos y de ligustro (Capítulo IV). Finalmente, se evaluó la abundancia de hongos lignocelulolíticos, su relación con variables edáficas y la composición de hongos ligninolíticos en las mezclas de hojarasca de ambos bosques (Capítulo V). Los resultados mostraron que ligustro presentó mayor descomponibilidad que las especies nativas. Además, debido a la gran abundancia y a la mayor descomponibilidad de la hojarasca de ligustro, su invasión aumentó la descomposición a nivel comunitario. Si bien los bosques de ligustro presentaron mayor amplitud térmica en la interfase suelo-hojarasca, menor profundidad de mantillo y menor humedad, estos cambios en las condiciones del ambiente local no influyeron en las tasas de descomposición del sustrato común y de las mezclas. En los bosques de ligustro solo la macrofauna tuvo efecto en la descomposición de sus mezclas de hojarasca, mientras que, en bosques nativos, tanto la meso como la macrofauna tuvieron una contribución significativa en la descomposición de sus mezclas y tendieron a ser más abundantes. No obstante, esto no modificó el patrón de descomposición dado por la descomponibilidad, es decir las mezclas de ligustro se descompusieron más, aún sin considerar el efecto de la fauna. De igual manera, la mayor abundancia de hongos celulolíticos y ligninolíticos en mezclas de bosques nativos, no aumentó su descomposición en relación a las mezclas de bosques de ligustro. Los resultados principales de esta Tesis sugieren que el impacto de la invasión del ligustro sobre la descomposición está dado principalmente por cambios en la descomponibilidad de la hojarasca que producen sus bosques. Esta Tesis representa el primer estudio que explora al mismo tiempo, los efectos de la invasión de una especie exótica sobre todos los reguladores de un proceso ecosistémico complejo, relacionado con el reciclado de C y nutrientes. Los resultados de este estudio aportan evidencias que permitirán mejorar los diagnósticos sobre los mecanismos a través de los cuales las especies invasoras afectan nuestros ecosistemas.

Invasions of exotic species can have a strong influence on ecosystem processes such as decomposition and nutrient cycling. In the Subtropical Andean Mountain Forests of Northwestern Argentina, a large percentage of secondary forests are dominated by the invasive exotic species Ligustrum lucidum (“glossy privet”). The main objective of this Thesis was to analyze the influence of glossy privet invasion on the drivers of decomposition in the lower mountain forest of Sierra de San Javier, Tucumán, Argentina. We compared the decomposability and leaf litter quality of glossy privet, native species and other exotic species, and between leaf litter mixtures of native and invaded forests (i.e. glossy privet invaded forest) (Chapter II). We analyzed, the decomposition of a common substrate and its association with local environment variables, and we also compared in situ decomposition of leaf litter mixtures and its association with the decomposition of the common substrate and with the decomposability of the leaf litter mixtures (Chapter III). In addition, we evaluated the relative contribution of micro, meso, and macrofauna in in situ decomposition of leaf litter mixtures of native and invaded forests (Chapter IV). Finally, we explored the abundance of lignocellulolytic fungi, their relationship with edaphic variables, and the composition of ligninolytic fungi in leaf litter mixtures of both forest types (Chapter V). The results showed that glossy privet exhibited a higher decomposability than native species. In addition, glossy privet invasion increases decomposition at the community level due to its high abundance and high decomposability. The changes in the local environmental conditions such as the higher temperature range of soil-litter interface, lower depth of mulch, and lower soil humidity in invaded forests did not influence the decomposition rates of common substrate or leaf litter mixtures. In invaded forests only the macrofauna had an effect on the decomposition of their litter mixtures, but in native forests, both the meso and the macrofauna had a significant contribution in the decomposition of their mixtures and tended to be more abundant. However, this did not modify the decomposition pattern given by the decomposability, that is, leaf litter mixtures from invaded forests decomposed more rapidly, even without considering the effect of the fauna. Similarly, the higher abundance of cellulolytic and ligninolytic fungi in leaf litter mixtures of native forest did not increase their decomposition compared to leaf litter mixtures of invaded forests. The main results of this Thesis suggest that the impact of glossy privet invasion on the decomposition is mainly due to changes in the decomposability of leaf litter that this species produces. This thesis represents the first study that explores at the same time, the effects of the invasion of an exotic species on all the drivers of a complex ecosystem process, related to carbon and nutrient cycling. The results of this study provide evidence that will improve the diagnosis of the mechanisms involved on the effect of invasive exotic species in our ecosystems.